（水产养殖专业论文）溶氧水平对黄颡鱼生长、代谢及氧化应激的影响.pdf

华中农业大学学位论文独创性声明及使用授权书 学位论文 如需保密，解密时间年 月日 是否保密 否 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华中农业大学或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料，指导教师对此进行了审定与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明，并表示了谢意 研究生签名：夹而彬时间：2 汐肜年占月仟日 学位论文使用授权书 本人完全了解华中农业大学关于保存、使用学位论文的规定，即学生必须按 照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存提交论文的印刷版 和电子版，并提供目录检索和阅览服务，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编学位论文本人同意华中农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容，同时本人保留在其他媒体发表论文的权力 注：保密学位论文( 即涉及技术秘密、商业秘密或申请专利等潜在需要提交保 学位论文作者签名：叫渤缈u导师签名：似彳勿纷 签名日期：z o l o 牟- 石月华日签名日期：刁口i o 年月够日 溶氧水平对黄颡鱼生长、代谢及氧化应激的影响 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 第一章文献综述及研究目的和意义1 1 1 溶解氧1 1 1 1 溶氧水平对鱼类摄食与生长的影响1 1 1 2 溶氧水平对鱼类生理代谢的影响2 1 1 3 溶氧水平对鱼类抗氧化系统的影响3 1 1 4 溶氧水平对鱼类免疫系统的影响4 1 2 鱼类呼吸代谢的研究概况6 1 2 1 鱼类的生理呼吸点及呼吸代谢率6 1 2 2 呼吸代谢的研究方法7 1 2 3 影响鱼类呼吸代谢的因素9 1 3 选题的目的和意义1 3 第二章黄颡鱼瞬时耗氧率与窒息点的研究1 5 2 1 材料与方法1 5 2 1 1 试验鱼与试验用水15 2 1 2 试验设计1 5 2 1 3 数据处理与统计分析1 6 2 2 结果与分析1 7 2 2 1 昏迷点和窒息点17 2 2 2 瞬时耗氧率与体长、体重的关系1 7 2 2 3 瞬时耗氧率与不同呼吸生理状态的关系1 7 2 2 4 瞬时耗氧率与溶氧水平的关系1 7 2 3 讨论2 0 2 3 1 黄颡鱼的窒息点2 0 2 3 2 瞬时耗氧率与规格的关系2 1 2 3 3 瞬时耗氧率与溶氧水平的关系2 2 第三章溶氧水平对黄颡鱼稚鱼生长及呼吸代谢的影响2 3 3 1 材料与方法2 3 3 1 1 试验材料2 3 3 1 2 饲养管理2 3 3 1 3 取样与测定2 4 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 3 1 4 数据处理与统计分析2 5 3 2 结果与分析2 5 3 2 1 溶氧水平对生长、摄食的影响2 5 3 2 2 不同溶氧条件下的耗氧率2 6 3 2 3 不同溶氧条件下的排氨率2 6 3 3 讨论2 8 3 3 1 溶氧水平对生长、摄食的影响2 8 3 3 2 溶氧水平对耗氧率和排氨率的影响2 9 3 3 3 耗氧率和排氨率的昼夜变化3 0 第四章溶氧水平对黄颡鱼生长、能量收支及氧化应激的影响3 1 4 1 材料与方法3l 4 1 1 试验鱼及试验饲料3l 4 1 2 试验设计及养殖管理- 31 4 1 - 3 试验取样3 2 4 1 4 肝脏、血清抗氧化酶类指标的测定3 2 4 1 5 生化成分分析3 4 4 1 6 数据处理3 4 4 1 7 数据统计分析3 5 4 2 结果与分析3 7 4 2 1 溶氧水平对生长、摄食及表观消化率的影响3 7 4 2 2 溶氧水平对能量收支的影响3 7 4 2 3 溶氧水平对肝脏及血清抗氧化物酶的影响3 8 4 3 讨论4 0 4 3 1 溶氧水平对黄颡鱼生长代谢的影响4 0 4 3 2 溶氧水平对黄颡鱼能量分配模式的影响4 0 4 3 3 溶氧水平对黄颡鱼抗氧化系统的影响4 1 4 4 小结4 2 参考文献4 3 致谢5 8 硕士期间发表的论文5 9 溶氧水甲对黄颡鱼生长、代谢及氧化应激的影响 摘要 本研究以黄颡鱼( p e l t e o b a g r u s f u l v i d r a c or i c h a r d s o n ) 为研究对象，采用实验生 态和生理学方法，在室内可控条件下，研究了溶氧水平黄颡鱼生长、呼吸代谢、能 量代谢及氧化应激的影响。本研究包括三部分，第一部分测定黄颡鱼的瞬时耗氧率 与窒息点；第二部分研究溶氧水平对黄颡鱼稚鱼生长及呼吸代谢的影响；第三部分 研究溶氧水平对黄颡鱼生长、能量收支及氧化应激的影响。其主要研究结果如下： 1 黄颡鱼瞬时耗氧率与窒息点的研究 在2 8 士0 5 下，用封闭静水式装置测定了黄颡鱼的瞬时耗氧率和窒息点，其体 长( b l ) 为1 9 0 - - , 1 1 0 3c m ，体重( b w ) 为0 1 7 2 2 9 9g 。结果表明：在该规格范 围内，窒息点( s p ) 范围为0 3 3 0 6 0m g l ，瞬时耗氧率( i r 0 2 ) 范围为0 0 1 1 9 0 2 0 8 1m g g h 。s p 和i r 0 2 随规格增加而降低，二者与b l 、b w 的幂函数方程分别为： s p = 0 7 7 9 5 b l o 3 6 9 5 ( r 2 = 0 9 6 1 9 ) 、s p = 0 4 8 9 7 b w o 1 3 2 3 ( r z = 0 9 6 5 6 ) ，i r 0 2 = 0 7 2 9 0 b l 。o 5 7 0 9 ( r 2 - - 0 9 5 8 0 ) 、i r 0 2 - - 0 3 5 4 9 b w o 2 0 3 6 ( r 2 = 0 9 5 3 9 ) ；i r 0 2 随水中溶解氧( d o ) 的下降相应地下降，二者之间存在明显的线性关系。可见，黄颡鱼是低窒息点鱼类， 其呼吸类型可归属于顺应型。 2 溶氧水平对黄颡鱼稚鱼生长及呼吸代谢的影响 在2 8 士0 5 循环水环境中设置四种溶氧组，分别为低溶氧组( g 1 ，2 9 2m g l ) 、 中低溶氧组( g 2 ，4 7 1m g l ) 、饱和溶氧组( g 3 ，6 7 7m g l ) 、过饱和溶氧组( g 4 ， 9 6 8m g m ) ，研究初始体重为( 1 6 2 士0 ，0 2 ) g 的黄颡鱼稚鱼的生长、摄食及呼吸代谢 规律。结果显示：g 3 组特定生长率( s g r ) 、饲料转化效率( f c e ) 均显著高于其 它各试验组( p o 0 5 ) 。试验鱼的耗氧率、排氨率与溶氧水平无正相关性，g 3 组的耗 氧率、排氨率始终显著高于其它三组。摄食后1 4h 内耗氧率和排氨率均呈现迅速 上升，到达最大值后再缓慢下降，二者均在0 9 ：0 0 和2 l ：o o 出现高峰，g 3 组的耗 氧率高峰值分别为0 3 4 5m g g h 、0 3 3 1m g g h ，g 3 组的排氨率高峰值分别为2 4 1 9 4 r t g g h 、1 7 7 7 0 - t g g h 。上述结果表明，不同溶氧条件下，黄颡鱼稚鱼的耗氧率、排 氨率变化过程具有类似的特征，二者在能量代谢机制上相互关联：在饱和溶氧条件 下，黄颡鱼稚鱼生长最快、呼吸代谢最为旺盛。 一 j 熬 j 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 3 溶氧水平对黄颡鱼生长、能量收支及氧化应激的影响 研究了溶氧水平对黄颡鱼生长、饲料利用、氮代谢及氧化应激的影响。试验设 计4 个溶氧组( d o ) ，分别为低溶氧组( d 1 ，2 2 8m g l ) 、中低溶氧组( d 2 ，4 0 4m g l ) 、 饱和溶氧组( d 3 ，6 5 1m g l ) 、过饱和溶氧组( d 4 ，9 1 1m g l ) ，每组3 个重复。试 验在循环水养殖系统持续8 周，试验期间水温2 8 。c 。结果表明，当d o 上升至6 5 1 m l 时，特定生长率( s g r w ) 、摄食率( f r ) 显著升高( 氏0 0 5 ) ；在2 2 8 9 1 1 m g ld o 范围内，各试验组的f c e d 、f c e e 、a d c d 、a d c e 表现出随着d o 水平的升高而升高， 但d 4 组与d 5 组差异不显著( 尸 o 0 5 ) ；摄食能( c ) 、生长能( g ) 在d 3 组最高，分 a b s t r a c t t h ep r e s e n ts t u d yw a sc o n d u c t e dt oi n v e s t i g a t et h ee f f e c t so fd i s s o l v e do x y g e no n t h e 伊o h ，m e t a b o l i s ma n d o x i d a t i v es t r e s so fy e l l o wc a t f i s hw i t ht h em e t h o do f e x p e r i m e n t a le c o l o g ya n dp h y s i o l o g y u n d e ri n d o o rc o n t r o l i e dc o n d i t i o n t i l i ss t u d y c o n s i s t so ft l l r e ep a r t s ，t h ef i r s tp a r ti n v e s t i g a t e di n s t a n t a n e o u so x y g e nc o n s u m p t i o n r a t e 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 n od i r e c tc o r r e l a t i o nw i t hd i s s o l v e do x y g e n ，w h i c hw a ss i g n i f i c a n t l y h i g h e ri nt h e s a t u r a t i o nt h a ni nt h eh y p o x i aa n ds u p e r - s a t u r a t i o n t h ee x p e r i m e n ts h o w e dt h a ta f t e rt h e t e s t e df i s ha t ei t sf o o di n4h o u r st h eb o t hr a t e si n c r e a s e dd r a s t i c a l l ya t0 9 ：0 0a n d2 1 ：0 0 a n dr e a c h e dt h e i rm a x i m u m l e v e l s ，t h e nd e c r e a s e ds l o w l yt o w a r d st ot h e i rn o m a ll e v e l s t h eh i g h e s to x y g e nc o n s u m p t i o nr a t ew e r e0 3 4 5m g g ha n d0 3 3 1m g g ha n da m m o n i a e x c r e t i o nr a t ew e r e2 4 19 4 肛g ha n d17 7 7 0 t g g hi nt h es a t u r a t e dg r o u p ( g 3 ) t h i s s t u d ys u g g e s t st h a tr e s p o n s ei nt h er a t eo fa m m o n i ae x c r e t i o ni nj u v e n i l ey e l l o wc a t f i s h s h o u l db er e l a t i v ec l o s e l yt o r e s p o n s ei nt h eo x y g e nc o n s u m p t i o na n ds a t u r a t i o nw a s c o n s i d e r e dt ob eh i g h e s tf o rg r o w t ha n dr e s p i r a t o r ym e t a b o l i s m 3 e f f e c t so fd i s s o l v e do x y g e no nt h eg r o w t h ，e n e r g yb u d g e ta n d o x i d a t i v es t r e s so f y e l l o wc a t f i s h a8 - w e e k sf e e d i n ge x p e r i m e n tw a sc o n d u c t e dt oi n v e s t i g a t et h ee f f e c t so fd i s s o l v e d o x y g e nl e v e l s ( d o ) o ng r o w t hp e r f o r m a n c e ，f e e du t i l i z a t i o n ，n i t r o g e nm e t a b o l i s ma n d o x i d a t i v es t r e s so fy e l l o wc a t f i s h f o u rd i s s o l v e d o x y g e nl e v e l sw e r ef o r m u l a t e d e x p e r i m e n t a lf i s hw e r er e a r e da to x y g e nl e v e l so fh y p o x i a ( d1 ，2 2 8m g l ) ，m o d e r a t e h y p o x i a ( d 2 ，4 0 4m g l ) ，s a t u r a t i o n ( d 3 ，6 51m g l ) a n ds u p e r - s a t u r a t i o n ( d 4 ，9 11 m g l ) d u r i n gt h ee x p e r i m e n t ，t h ee x p e r i m e n t a lf i s hw a sr e a r e di nr e c i r c u l a t i n gs y s t e m a n dw a t e rt e m p e r a t u r ew a s2 8 t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h es p e c i f i cg r o w t hr a t ei nw e t w e i g h t ( s g r w ) a n df e e d i n gr a t e ( f r ) i n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y , w h e nd ob ea b o v e6 51 m e r l e f e e dc o n v e r s i o ne f f i c i e n c yo fd r yw e i g h t ( f c e d ) a n de n e r g y ( f c e e ) ，a p p a r e n t d i g e s t i b i l i t yc o e f f i c i e n to fd r ym a t t e r ( a d c d ) a n dg r o s se n e r g y ( a d c e ) i n c r e a s e dw i t h t h ei n c r e a s i n gw i t hd oi n c r e m e n tw i t h i nt h er a n g eo f 2 2 8 - - 9 1 1 m g l ，b u tn os i g n i f i c a n t d i f f e r e n c ew a sf o u n da m o n gd 3a n dd 4 g r o u p s ( p 0 0 5 ) t h eh i g h e s tg r o s se n e r g yi n t a k e ( c ) a n dg r o w t he n e r g y ( g ) w e r e4 3 4 3 9j g da n d7 7 8 9j g di nt h ed 3g r o u p t h e n d e c r e a s e ds l o w l yi nd 4g r o u p t h eg e n e r a ld i r e c t i o ni nt h ev a l u eo fe n e r g yo f r e s p i r a t o r y m e t a b o l i s m ( r ) w a ss i m i l a rc l o s e l yt oca n dgt h ec o n t e n t so fm a l o n d i a l d e h y d e ( m d a l i nl i v e ra n ds e r u mw e r et h el o w e s ti nt h ed 3g r o u p a c t i v i t i e so fs u p e r o x i d ed i s m u t a s e ( s o d ) a n dc a t a l a s e ( c a t ) w e r et h eh i g h e s ta n da c t i v i t i e so fg l u t a t h i o n ep e r o x i d a s e ( g s h - p x ) w e r en os i g n i f i c a n t l ya f f e c t e di nt h el i v e ro fy e l l o wc a t f i s he x p o s e dt o6 51 m e d ld o a c t i v i t i e so fs o d 、g s h - p x 、c a ti nt h es e r u mw e r et h eh i g h e s ti nt h ed 3 g r o u p t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tm e t a b o l i s mo fg r o w t ha n dn i t r o g e na n da c t i v i t i e so ft h e i v 溶氧水平对黄颡鱼生长、代谢及氧化心激的影响 a n t i o x i d a n td e f e n s ew e r ep r o m o t e di ny e l l o wc a t f i s he x p o s e dt os a t u r a t e dd o l e v e l k e y w o r d s ：p e l t e o b a g r u sf u l v i d r a c or ；d i s s o l v e do x y g e n ；g r o w t h ；s u f f o c a t i o np o i n t ； r e s p i r a t o r ym e t a b o l i s m ；e n e r g yb u d g e t ；o x i d a t i v es t r e s s v 溶氧水平对黄颡鱼生长、代谢及氧化应激的影响 1 1 溶解氧 第一章文献综述及研究目的和意义 适宜溶氧水平是提高鱼产量的重要条件( m i d d l e t o na n dr e e d e r ，2 0 0 3 ) 。研究 表明，生活在过饱和溶解氧或低溶解氧水体中的鱼类，很可能产生强烈的应激反应 而影响其正常生长( w i l h e l mf i l h oe ta 1 ，2 0 0 5 ) 。特别是低溶解氧水体易使鱼类正 常的呼吸、生理代谢发生紊乱，导致鱼类摄食量下降、食物转化效率降低、生长缓 慢( c h a b o ta n dd u t i l ，1 9 9 9 ；k a r i me ta 1 ，2 0 0 2 ；w u ，2 0 0 2 ) ；甚至影响鱼类的生 态行为、形态学特征，生理生化机制及生存策略( a l m e i d ae ta 1 ，1 9 9 5 ；m o r a e se ta 1 ， 1 9 9 7 ：w a n n a m a k e ra n dr i c e ，2 0 0 0 ；a f f o n s oe ta 1 ，2 0 0 2 ) 。因此，溶解氧在水产养 殖系统中的重要性已被广泛关注( m i d d l e t o na n dr e e d e r ，2 0 0 3 ) ，但溶氧水平对鱼 类生长、呼吸、代谢及抗氧化防御系统的深入研究较为匮乏。 1 1 1 溶氧水平对鱼类摄食与生长的影响 鱼类的生长受外源和内源因子的共同作用，溶解氧作为外源水质因子，适宜与 否直接关系到鱼类的生长代谢( s o f r o n i o se ta 1 ，1 9 9 6 ) 。研究发现：在低溶解氧水 体中，大西洋鳕鱼( g a d u sm o r h u a ) 、斑点叉尾鲴( i c t a l u r u s p u n c t a t u s ) 、兔脂鲤 鱼( l e p o r i n u se l o n g a t u s ) 、银鱼( r h a m d i aq u e l e n ) 的生长率、增重率、食物转化 效率均低于高溶解氧水体( c h a b o ta n dd u t i l1 9 9 9 ；b u e n t e l l oe ta 1 ，2 0 0 0 ； w i l h e l m f i l h oe t a l ，2 0 0 5 ：n e i v a e t a l ，2 0 0 6 ) ；过饱和溶解氧( 溶解氧饱和度为1 3 0 1 8 0 ) 对鲑科鱼类的生长有负面的影响( d o u l o sa n dk i n d s c h i ，1 9 9 0 ；e d s a l la n ds m i t h ，1 9 9 0 ； c a l d w e l la n dh i n s h a w ，1 9 9 4 ) ，f o s se ta 1 ( 2 0 0 1 ) 研究发现，在高压水体中花狼鱼 ( a n a r h i c h a sm i n o r ) 的生长、摄食受到了抑制。另外，f l e m i n ge ta 1 ( 1 9 9 7 ) 认为， 断续充氧气引起水体晃动也可能影响鱼类的摄食消化。 鱼类的生长与摄食息息相关。t h e t m e y e r e ta 1 ( 1 9 9 9 ) 在观察不同溶氧水平下舌 齿鲈( d i c e n t r a r c h u sl a b r a xl ) 摄食行为时发现，低氧试验组表现出强烈的厌食行 为。f o s s ( 2 0 0 2 ) 认为，低氧水平下花狼鱼( a n a r h i c h a sm i n o r0 ) 的食欲下降是导 致生长率下降的重要原因。t r a n d u ye ta 1 ( 2 0 0 8 ) 研究发现，在低氧环境中，摄食 量下降引起了两种规格的罗非鱼生长缓慢。因此，当鱼类受到低氧胁迫时，摄食量 华中农业人学2 0 1 0 届硕士学位论文 的下降是鱼类生长缓慢的重要原因之一。 鱼类的生长受内分泌系统产生的生长激素( g h ) 和类胰岛素生长因子i ( i g f i ) 调节，二者与组织细胞上的g h 受体和i g f i 受体结合后，使蛋白质合成增加，促进 动物的生长。在经受环境胁迫的鱼类中都发现了g h 分泌增多和i g f 1 分泌减少的现 象( d a v i s ，1 9 9 8 ) 。而在经受温度和盐度( h u a n ge ta 1 ，2 0 0 8 ；王丽华等，2 0 0 8 ) 胁迫后的鱼类和低溶解氧( w e ie ta 1 ，2 0 0 8 ) 胁迫后的中国明对虾( f e n n e r o p e n a e u s c h i n e n s i s ) 都在胁迫后都表现出了补偿生长现象。此现象中g h 、i g f i 的具体调节机 制仍需进一步研究。 鱼类的营养价值主要取决于其肌肉中的蛋白质和脂肪含量，受摄食量、饲料营 养成分、鱼体规格及环境因子的影响( 尹洪滨等，1 9 9 9 ) 。一些学者对不同溶氧水平 下罗非鱼体成分测定发现，水分随溶氧水平的增加而下降，粗蛋白、粗脂肪、粗灰 分随溶氧水平的增加而增加( p a p o u t s o g l o ua n dv o u t s i n o ，1 9 8 8 ；p a p o u t s o g l o ue ta 1 ， 1 9 9 2 ：s o f r o n i o se ta 1 ，1 9 9 6 ) 。 1 1 2 溶氧水平对鱼类生理代谢的影响 鱼类的呼吸代谢与生长率之间存在明显的相关性，这在多种鱼类特殊动力学作 用研究中已经得到证实( k i o r b o ee ta 1 ，1 9 8 7 ；c a r t e ra n db r a f i e l d ，1 9 9 2 ；x i ea n ds u n ， 1 9 9 2 ) 。由于生长需要较多的能量供应，而在高溶解氧环境中鱼类能够提供较多的能 量，使得鱼类在适度的高溶解氧环境中生长较快。但在溶解氧较高的环境中，由于 能量代谢率的大幅度提高，会导致体内r o s 产生量急剧增加，从而改变体内抗氧化 体系平衡。可见，溶解氧环境对鱼类的生理代谢极为重要，研究不同溶解氧条件下 鱼类生长与呼吸代谢率之间的关系已迫在眉睫。 溶氧水平对于鱼类血液生理的影响研究较少。研究发现，有些鱼类能够通过一 些其它方式来适应低氧水环境，如鲤鱼( c y p r i n u sc a r p i o ) 加快呼吸频率( g l a s se ta 1 ， 1 9 9 0 ) ，虹鳟鱼( o n c o r h y n c h u sm y k i s s ) 增加血色素浓度( s o i v i oe ta 1 ，1 9 8 0 ) 。f o s s e ta 1 ( 2 0 0 2 ) 解释为，鱼类的代谢水平与溶氧水平密切相关，当溶氧低于某个关键 值时，鱼类将大幅度降低摄食、生长和食物转化效率以适应此溶氧水平的生理代谢， 同时也表现出血红蛋白携氧能力提高，血红素浓度增加，肝糖原积累等生理适应。 s o f r o n i o se ta 1 ( 1 9 9 6 ) 发现血细胞比容、血脂、三酸甘油酯随溶氧水平的增加而增 加，但差异不显著性( p 0 0 5 ) ；血清总胆固醇随溶氧量的上升而增加，且差异性 2 溶氧水平对黄颡鱼生长、代谢及氧化应激的影响 显著( 尸 0 0 5 ) ，在此范围内p h 值的变化对其氨氮排泄率有显著影响 ( 尸 o 0 5 ) 。以上结果说明水生生物对p h 的适应性存在较大的种间差异。 1 2 溶氧水平对黄颡鱼生长、代谢及氧化应激的影响 1 3 选题的目的和意义 水产养殖是我国渔业的重要组成部分。但近年来，高密度和高投饵集约化养殖 模式的兴起，加之增加溶解氧措施的忽略，常常引起养殖水体溶解氧的剧烈波动， 溶解氧已经和正在成为抑制水产动物生长代谢，诱发鱼病的主要环境因子之一 ( r e n a u d ，1 9 8 6 ；z a i t s e v ，1 9 9 2 ；w a n ge ta 1 ，1 9 9 8 ；k e n n i s h ，2 0 0 2 ) 。研究发现， 当d o 、 一6m g l ，余氯0 ，铵态氮( 1 2 3 6 士3 5 3 ) p l 。 2 1 2 试验设计 静态条件下瞬时耗氧率和各生理呼吸点溶氧水平的测定：每个规格组的试验均 取3 个容积为3l 的三角烧瓶作为平行代谢瓶，试验开始( 起始点i p ) ，往三角烧瓶 中加入经充分曝气后的试验用水，抽取水样2 0 0m l 测定起始溶解氧，并使试验水体 定容为3l 。试验先后选取大小均匀、健壮的7 种不同规格( 见表2 1 ) 黄颡鱼进行 测定。放入试验鱼后，立即以3c m 厚的液体石蜡封盖液面，将实验水体与外界隔开， 再加带有玻璃导管的橡皮塞，玻璃导管的一端伸入代谢瓶中，便于在各生理点取水 样，导管的另一端外套乳胶管，并用夹子夹住，以使代谢瓶内外没有任何气体交换。 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 将试验装置放入试验温度( 2 8 0 5 ) 恒定水浴容器中。 试验中观察鱼的活动情况，在各呼吸生理的现象点抽取水样( 先排出静置于取 样导管中的水约3 0m l ，后取水样2 0 0m l ) 。以发现第1 尾鱼昏迷时的溶解氧值作 为昏迷临界点( c c p ) ，第l 尾鱼死亡时的溶解氧值作为窒息临界点( s c p ) ；并以 5 0 的鱼出现昏迷时水中的含氧量作为该鱼的昏迷点( c p ) ，5 0 的鱼出现死亡时水 中的含氧量作为窒息点( s p ) ；以鱼苗全部死亡时的水中含氧量为死亡点( e p ) 。当 鱼静卧瓶底，但尚见鳃盖有呼吸运动时，视为处于昏迷状态；鳃盖停止运动、用玻 璃管轻触亦无反应则视为已窒息死亡。试验结束后，从试验装置中取出试验鱼，滤 纸吸去浮水，用电子分析天平称量鱼的体重( g ) 。记录每次取水样时间，根据各次 取样时间及水体中溶氧量的减少量求得瞬时耗氧速率( m g g h ) 及其与体长( b l ) 、 体重( b w ) 以及溶氧量( m g l ) 之间的关系。采用w i n k e r s 法( 碘量法) 测定溶解 氧。 根据实验前后呼吸瓶内水中的d o ，计算瞬时耗氧率( ；r 0 2 ) 豫0 2 ( m g g h ) = ( a i - - a 2 ) w ( b w ，) 式中：彳j 、彳2 分别为相邻两次测定所得水样的溶解氧( m g l ) ；v 为呼吸瓶 中水的体积( l ) ；b w 为试验鱼的体重( g ) ：，为呼吸时间( h ) ；r 0 2 为瞬时耗氧率 ( m g g h ) 。 2 1 3 数据处理与统计分析 实验结果均以平均值标准差( m e a n s 士s d ) 来表示，采用s p s s1 7 0 统计分析 软件拟合回归方程，用f 检验回归方程的显著性( 尸 0 0 1 ) 。 表2 - 1 试验鱼规格 t 龛焉e e n r a 鼬- ，2 2 7 + 0 1 0 王4 。3 9 士m 乱9 。6 2 士n 孓9 。4 8 4 - m z 9 ，2 9 士仉1n 2 17 5 如1 王6 。4 7 + 仉 b 。爹勰9 肚o 0 9 2 搿仉4 觜n4 筹m6 苗仉& 4 尹。1 1 。0 7 3 如 b 。g 专忽h 。7 姗m 5 。5 4 + m l 3 。8 。+ 仉2 警& 5 。4 6 + 仉1 0 7 。2 1 士m2 乙9 。9 4 士m i n 撇d i v i d i n u d a l 1 2 1 2 86444 1 6 溶氧水甲对黄颡鱼生长、代谢及氧化应激的影响 2 2 结果与分析 2 2 1 昏迷点和窒息点 在静水试验装置中，试验初始黄颡鱼的活动状况正常。随着溶解氧的不断下降， 表现出呼吸明显加快，焦躁不安，上下窜游；随着溶解氧进一步减少，表现出呼吸 频率下降，身体侧翻或卧底不动，时有上窜动作，最终沉底昏迷，直至死亡。试验 测得不同规格组的各生理呼吸点溶解氧值见表2 2 。发现，在本实验规格范围内，各 生理呼吸点的溶解氧量均随规格的增加而逐步降低。试验表明，黄颡鱼规格越大， 对低氧的耐受力越强。平均体长为1 9 0c m 试验鱼，窒息点为0 6 0m g e ，而平均体 长为1 1 0 3c m 试验鱼，窒息点为0 3 3m g l 。本实验中b l 、b w 与窒息点的相关关 系式为：s p = o 7 7 9 5 b l 3 6 9 5 ( r 2 = 0 9 6 1 9 ，p o 0 1 ) ，s p = 0 4 8 9 7 b w 。o 1 3 2 3 ( r 2 = 0 9 6 5 6 ， p 0 0 1 ) ，其中s p 代表窒息点。 2 2 2 瞬时耗氧率与体长、体重的关系 以起始点和昏迷临界点间溶氧的变化及两点间取样时间间隔，计算得出的瞬时 耗氧率与b l 、b w 进行拟合回归。结果发现，随着黄颡鱼b l 、b w 的增大，瞬时耗 氧率( i r 0 2 ) 均呈下降趋势，两者与瞬时耗氧率的关系可以幂函数i r 0 2 = a m 6 来表示。 瞬时耗氧率与b l 、b w 的回归曲线见图2 1 、2 - 2 ，回归方程为：i r 0 2 = o 7 2 9 0 b l 。o 5 7 0 9 ( r 2 = 0 9 5 8 0 ，p 0 0 1 ) ，i r 0 2 = 0 3 5 4 9 b w 0 2 0 3 6 ( r 2 = 0 9 5 3 9 ，p o ) ，也表明在呼吸室内随着时间的增加， 溶解氧含量不断下降，黄颡鱼的i r 0 2 也在不断降低。 表2 - 2 不同规格黄颡鱼的各呼吸生理点溶解氧水平 t a b2 - 2d i s s o l v e do x y g e no fv a r i o u sr e s p i r a t o r yp h y s i o l o g i c a lp o i n t si n d i f f e r e n ts i z ey e l l o wc a t f i s h 溶氧水平对黄颡鱼生长、代谢及氧化应激的影响 - 一二二一 华中农业大学2 0 1 0 届硕士学位论文 abcde 呼吸生理时段r e s p i r a t o r yp h y s i o l o g i c a lp e r i o d 图2 3 不同呼吸生理时段各规格组的耗氧率曲线 f i g2 - 3c u r v eo fi r o zi nv a r i o u sr e s p i r a t o r yp h y s i o l o g i c a lp e r i o di nd i f f e r e n ts i z e g r o u p s 注：i 表示体长为1 9 0 - - - 11 0 3c m 的7 个试验组 n o t e ：l - v i im e a n sb o d yl e n g t hf r o m1 9 0 1 1 0 3c mo f 7g r o u p s 表2 - 4 瞬时耗氧率与溶解氧的相关方程式 t a b2 4c o r r e l a t i o ne qu a t i o n so fi r 0 2a n dd o 体 = =i r 0 2 = b d o - i - a 2 - 3 讨论 2 3 1 黄颡鱼的窒息点 鱼类窒息点是直接反映该种鱼对低氧环境耐受能力的重要指标。在本实验的测 试规格内，黄颡鱼的窒息点( s p ) 范围在0 3 3 - - 一0 6 0m g l ，比长江中下游中上层鱼 类低，如草鱼( t l ：1 3 5 0c m ，t ：2 4 0 ，s p ：0 9 9r a g l ) ，比长江上游的鱼类更 低( 陈宁生等，1 9 5 5 ) ，如厚颌鲂( m e g a l o b r a m a p e l l e g r i n i ) ( w ：1 3 0 - - 3 2 0g ，t ： o 0 0 o 0 0 o o o 0 o o o 0 o 0 o 0 0 0 0 o o 5 o 5 0 5 o 5 0 5 o 5 4 4 3 3 2 2 l l 0 o o o 0 o 0 o o o o o 0 孚8 暑v o 苗i 口o；iitlcoo co眦)(o=8磊_c铙c_ 瓣1 骞端鲁噬 溶氧水平对黄颡鱼生长、代谢及氧化应激的影响 2 4 8 ，s p ：o 9 1r a g l ) 、圆口铜鱼( c o r e i u sg u i c h c n o t i ) ( w ：2 1 8 0 - - 一4 6 3 0g ，t ： 2 5 5 ，s p 1 1 4m g l ) ( 孙宝柱等，2 0 1 0 ) ；但与长江中下游底层鱼类的窒息点 相近，如：青鱼( t l ：1 4 0 0c m ，t - 2 9 5 ，s p ：0 5 8m g l ) 、鲤鱼( t l ：5 6 6 9c m ，t ：2 9 0 ，s p o 3 0 - - 。0 3 4m g l ) ( c l a u s e n ，1 9 3 6 ) 。说明不同种类鱼的窒 息点会有所差异，体重、温度等环境因子对鱼类窒息点也有较大影响( 陈琴等，2 0 0 1 ： 朱爱意等，2 0 0 7 ) 。在相同的水温条件下，黄颡鱼的不同个体间窒息点也存在差异， 即窒息点随体重的增加而降低，拟合方程：s p = o 7 7 9 5 b l 。o 3 6 9 5 ，s p = 0 4 8 9 7 b w - o 1 3 2 3 也进一步证实了这一观点( 表2 2 ) 。试验表明黄颡鱼是低窒息点鱼类，个体愈大对 低溶氧的耐受力越强。 不同的生活环境对窒息点也有影响，生活在溶氧丰富地区的鱼类由于其生活环 境氧气充足，故耗氧较大，窒息点较高，在缺氧情况下容易死亡；而溶氧贫乏处生 活的鱼类则不同，对低氧的耐受程度较高( 陈宁生等，1 9 9 5 1 朱爱意等，2 0 0 7 ) 。黄 颡鱼的低窒息点与其长期栖息于溶氧缺乏的水体底层环境相适应，同时也说明其对 低氧环境的耐受力相对较高。 2 3 2 瞬时耗氧率与规格的关系 水生生物的呼吸代谢与规格有着密切的关系，一般特征是随规格增加单位体重 的呼吸代谢率降低( p a u le ta 1 ，1 9 8 9 1 周洪琪，1 9 9 0 ；施正峰，1 9 9 4 ；张硕，1 9 9 8 ) 。 耗氧率( r 0 2 ) 与体重( b w ) 之间的关系- i 用r 0 2 = a b w 6 表示，式中的b 为体重指数， 它的大小及变化规律反映了体重对